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O-PRO - Entwicklung eines Bearbeitungszentrums für die schnelle und kosteneffiziente Fertigung von Prototypen für komplexe Kunststoffoptiken

Abschlussbericht. InnoNet - Förderung von innovativen Netzwerken
 
: Kolb, P.; Wenzel, C.

Aachen: Fraunhofer IPT, 2013, 19 pp.
Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie BMWi
16INE021; InnoNet
German
Report
Fraunhofer IPT ()

Abstract
In dem Projekt O-PRO wurde ein Ultrapräzisionsbearbeitungszentrum entwickelt und aufgebaut, mit dem erstmalig die direkte Fertigung und Charakterisierung von komplexen Kunststoffoptiken in einer Aufspannung ermöglicht werden konnte. Die Dauer und die Kosten für die Entwicklung von Prototypen konnten auf diese Weise signifikant reduziert und eine Fertigung qualitativ hochwertiger Freiformoptiken in weniger als 10 Minuten realisiert werden. Dadurch soll Europa als Standort für die Entwicklung von High-Tech-Kunststoffoptiken gesichert werden. Es wurde zunächst auf bestehenden Ansätzen ein Maschinenkonzept entwickelt, das die zu Projektbeginn definierten Anforderungen erfüllen kann. Dabei wurde ein Maschinensystem durch die Integration von Luftlagertechnik und einer zusätzlichen Linearachse gezielt so weiterentwickelt, dass die Herstellung optischer Oberflächen, die nicht mehr nachpoliert werden müssen, realisiert werden konnte. Es wurde ein Prototyp dieses Maschinensystems aufgebaut, mit dessen Hilfe der Einsatz des Maschinensystems für die Fertigung komplexer Freiformoptiken mit wirtschaftlichen Bearbeitungszeiten validiert werden konnte. Das Hauptanwendungsgebiet des aufgebauten Maschinensystems ist die Herstellung von Freiformoptiken, die beispielsweise in der LED-Beleuchtungstechnik eingesetzt werden können. Üblicherweise steht zu Beginn der Entwicklung der entsprechenden Optik das Optik-Design. Dabei wird ein CAD-Modell der herzustellenden Optik generiert. Im Rahmen des Projekts O-PRO wurde über den Aufbau des Maschinensystems hinaus eine Prozesskette etabliert, die basierend auf den von einer Optik- Design-Software ausgegebenen Geometriedaten eine fertigungsgerechte Aufbereitung dieser Daten vornimmt. Auf diese Weise konnte eine Möglichkeit geschaffen werden, auch komplexe Geometrien mit dem aufgebauten Bearbeitungssystem herzustellen.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-292712.html